JP2023122868A - solenoid - Google Patents

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JP2023122868A
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大貴 竹下
Daiki Takeshita
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Abstract

To provide a solenoid capable of appropriately forming a cavity between a movable core and a stationary magnetic pole and maintaining the cavity.SOLUTION: A solenoid comprises: a stationary magnetic pole; a lid member disposed separately from the stationary magnetic pole in an axial direction; a guide pipe which has a structure holding a cylindrical member consisting of a nonmagnetic material between two cylindrical members consisting of a magnetic material and has one end linked to the stationary magnetic pole and the other end linked to the lid member; a coil disposed at an outer peripheral side of the guide pipe; a movable core which is stored in the guide pipe and movable in the axial direction; and a nonmagnetic ring. The stationary magnetic pole includes a first end face opposed to the movable core and an annular protrusion protruding from the first end face outside of the first end face. The movable core includes a second end face opposed to the first end face and an annular step lower than the second end face outside of the second end face. The nonmagnetic ring is held between a protruding end of the annular protrusion and a step face of the annular step, and a cavity is formed between the first end face and the second end face.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ソレノイドに関する。 The present invention relates to solenoids.

一般に、流体の流量制御などに、ソレノイドと呼ばれる電磁弁が用いられる。下記特許文献1には、ソレノイドとパイロット部で構成されるカウンターバランス弁が記載されている。特許文献1記載のソレノイドは、非磁性体を2つの磁性体で挟んだ構造の管状のガイドパイプと、ガイドパイプの外周側に配置されたコイルと、ガイドパイプの内部に収容された磁性体からなる可動鉄心と、可動鉄心の両端に配置される固定磁極及び蓋部材とを含む。 Electromagnetic valves called solenoids are generally used for fluid flow control and the like. Patent Literature 1 listed below describes a counterbalance valve composed of a solenoid and a pilot section. The solenoid described in Patent Document 1 includes a tubular guide pipe having a structure in which a non-magnetic material is sandwiched between two magnetic bodies, a coil arranged on the outer peripheral side of the guide pipe, and a magnetic body housed inside the guide pipe. and fixed magnetic poles and lid members arranged at both ends of the movable core.

ソレノイドは、ガイドパイプの外周側に配置されたコイルに電流を流してガイドパイプと可動鉄心に磁気回路を形成し、その電流を制御することによって可動鉄心の位置を制御して、可動鉄心に連結されたロッドを動かし、それによって弁を制御する。 The solenoid supplies a current to a coil arranged on the outer periphery of the guide pipe to form a magnetic circuit between the guide pipe and the movable core. By controlling the current, the position of the movable core is controlled and connected to the movable core. move the rod, thereby controlling the valve.

可動鉄心と固定磁極は、空隙(airgap)によって離間される。これは、可動鉄心と固定磁極が強固に吸着し、可動鉄心の位置が制御不能になるのを避けるためである。この空隙を形成するために非磁性スペーサーを挿入することが一般的に行われている(例えば、特許文献2参照)。 The moving core and the fixed pole are separated by an airgap. This is to avoid the movable iron core and the fixed magnetic pole being strongly attracted to each other and the position of the movable iron core becoming uncontrollable. A non-magnetic spacer is generally inserted to form this gap (see, for example, Patent Document 2).

米国特許第10437269号明細書U.S. Patent No. 10437269 国際公開第2018/062396号WO2018/062396

しかしながら、磁気特性などの理由により、可動鉄心と固定磁極との間の最小距離を例えば0.5mm程度より小さくしなければならない場合がある。その場合、前述の非磁性スペーサーは非常に薄くする必要があるが、非磁性スペーサーが薄すぎると、可動鉄心及び固定磁極との衝突によって非磁性スペーサーに割れや変形が生じ、可動鉄心と固定磁極との間の空隙を維持できないという問題がある。 However, due to reasons such as magnetic properties, there are cases where the minimum distance between the movable core and the fixed magnetic pole must be less than, for example, about 0.5 mm. In that case, the non-magnetic spacer mentioned above needs to be very thin. There is a problem that it is impossible to maintain the gap between

本発明は、可動鉄心と固定磁極との間に空隙を適切に形成し、かつ当該空隙を維持することができるソレノイドを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a solenoid that can properly form an air gap between a movable iron core and a fixed magnetic pole and maintain the air gap.

本発明のソレノイドは、磁性材料により構成された円筒状部材からなる固定磁極と、
前記固定磁極と軸方向に離れて配置される蓋部材と、
磁性材料により構成された2つの円筒状部材によって非磁性材料により構成された円筒状部材を挟み込んだ構造を有し、一端が前記固定磁極に連結され、他端が前記蓋部材に連結されるガイドパイプと、
前記ガイドパイプの外周側に配置されるコイルと、
前記ガイドパイプに収容され、前記固定磁極と同軸上で軸方向に移動可能な可動鉄心と、
非磁性材料により構成され、前記固定磁極と前記可動鉄心の間に配置される非磁性リングとを備え、
前記固定磁極は、前記可動鉄心に対向する第1端面と、前記第1端面の外側に前記第1端面よりも突出する環状突部とを有し、
前記可動鉄心は、前記第1端面に対向する第2端面と、前記第2端面の外側に前記第2端面よりも低くなった環状段差部とを有し、
前記非磁性リングは、前記環状突部の突出端と前記環状段差部の段差面とで挟まれて、前記第1端面と前記第2端面との間に空隙を形成する。
The solenoid of the present invention includes a fixed magnetic pole made of a cylindrical member made of a magnetic material,
a cover member arranged apart from the fixed magnetic pole in the axial direction;
A guide having a structure in which a cylindrical member made of a non-magnetic material is sandwiched between two cylindrical members made of a magnetic material, one end of which is connected to the fixed magnetic pole and the other end of which is connected to the lid member. a pipe;
a coil arranged on the outer peripheral side of the guide pipe;
a movable iron core housed in the guide pipe and axially movable coaxially with the fixed magnetic pole;
A non-magnetic ring made of a non-magnetic material and arranged between the fixed magnetic pole and the movable iron core,
The fixed magnetic pole has a first end face facing the movable iron core and an annular protrusion projecting outside the first end face beyond the first end face,
The movable iron core has a second end face facing the first end face, and an annular stepped portion located outside the second end face and lower than the second end face,
The non-magnetic ring is sandwiched between the projecting end of the annular protrusion and the stepped surface of the annular stepped portion to form a gap between the first end surface and the second end surface.

この構成によれば、環状突部、環状段差部、及び非磁性リングのサイズを調整することで、第1端面と第2端面との間に空隙を適切に形成することができる。また、この構成によれば、例えば第1端面と第2端面の間に配置した薄い非磁性スペーサーが割れたり変形したりする不具合が生じないため、形成された空隙を維持することができる。 According to this configuration, by adjusting the sizes of the annular protrusion, the annular stepped portion, and the non-magnetic ring, it is possible to appropriately form the gap between the first end surface and the second end surface. In addition, according to this configuration, the thin non-magnetic spacer arranged between the first end surface and the second end surface, for example, does not crack or deform, so that the formed air gap can be maintained.

本発明のソレノイドにおいて、前記非磁性リングは、前記環状段差部の内壁面に嵌合されている、という構成でもよい。 In the solenoid of the present invention, the non-magnetic ring may be fitted to the inner wall surface of the annular stepped portion.

この構成によれば、非磁性リングは、環状段差部に嵌合された状態で可動鉄心とともに移動するため、非磁性リングのガタツキを抑制できる。また、この構成によれば、非磁性リングを組み付けしやい。 According to this configuration, the non-magnetic ring moves together with the movable iron core while being fitted in the annular stepped portion, so that rattling of the non-magnetic ring can be suppressed. Also, according to this configuration, it is easy to assemble the non-magnetic ring.

本発明のソレノイドにおいて、前記非磁性リングの外周面は、前記ガイドパイプの内周面と離れている、という構成でもよい。 In the solenoid of the present invention, the outer peripheral surface of the non-magnetic ring may be separated from the inner peripheral surface of the guide pipe.

この構成によれば、可動鉄心がガイドパイプ内を移動する際に非磁性リングがガイドパイプに接触しないため、非磁性リングが摺動抵抗となったり、非磁性リングがガイドパイプの内周面を傷つけたりすることを防止できる。 According to this configuration, the non-magnetic ring does not come into contact with the guide pipe when the movable iron core moves inside the guide pipe. It can prevent you from getting hurt.

本発明のソレノイドにおいて、前記環状突部の突出端及び前記環状段差部の段差面は、前記軸方向に直交する平坦面にそれぞれ形成されている、という構成でもよい。 In the solenoid of the present invention, the projecting end of the annular protrusion and the stepped surface of the annular stepped portion may be formed on flat surfaces orthogonal to the axial direction.

この構成によれば、非磁性リングには軸方向の圧縮荷重のみが付加されるため、非磁性リングの変形を抑制できる。 According to this configuration, since only the compressive load in the axial direction is applied to the non-magnetic ring, deformation of the non-magnetic ring can be suppressed.

本発明のソレノイドにおいて、前記第1端面及び前記第2端面は、互いに平行な平坦面である、という構成でもよい。 In the solenoid of the present invention, the first end surface and the second end surface may be flat surfaces parallel to each other.

この構成によれば、適切な磁気特性(吸引力カーブ)を得やすい。 According to this configuration, it is easy to obtain appropriate magnetic characteristics (attractive force curve).

本発明のソレノイドにおいて、前記軸方向から見たとき、前記環状突部の面積は、前記第1端面の面積の50%以下である、という構成でもよい。 In the solenoid of the present invention, the area of the annular protrusion may be 50% or less of the area of the first end surface when viewed from the axial direction.

この構成によれば、環状突部と環状段差部を設けることにより、吸引力カーブを適切な形状にコントロールすることができる。 According to this configuration, by providing the annular protrusion and the annular stepped portion, it is possible to control the suction force curve to an appropriate shape.

本発明の一実施形態に係るソレノイドの縦断面図1 is a vertical sectional view of a solenoid according to one embodiment of the present invention; 図1のソレノイドの一部を示す縦断面図Vertical cross-sectional view showing part of the solenoid in FIG. 図2のIII領域拡大図Enlarged view of area III in Fig. 2 固定磁極の縦断面図Longitudinal cross section of fixed magnetic pole 蓋部材の縦断面図Longitudinal cross-sectional view of lid member ガイドパイプ、可動鉄心、及びロッドの縦断面図Longitudinal cross-sectional view of guide pipe, movable iron core, and rod

以下、本発明のソレノイドの実施形態の一例について、図面を参照して説明する。 An example of an embodiment of the solenoid of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1はソレノイドの一例を示す縦断面図である。図2は図1のソレノイドの一部を示す縦断面図であり、図3は図2のIII領域拡大図である。ソレノイド1は、軸線Lに沿って配置されている。以下の説明では、軸線Lに平行な方向を軸方向D1とし、軸線Lを中心とした円の半径方向を径方向D2、軸線Lを中心とした円に沿った方向を周方向と呼ぶ。また、ソレノイド1を基準として軸方向D1を定義することがあり、例えばロッド9がソレノイド1から離れる方向を前方向、ロッド9がソレノイド1に近付く方向を後方向ともいう。すなわち、各図において、軸方向D1のうち、矢印方向は、前方向ともいい、軸方向D1のうち、矢印方向と反対方向は、後方向ともいう。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a solenoid. 2 is a longitudinal sectional view showing part of the solenoid in FIG. 1, and FIG. 3 is an enlarged view of the III area in FIG. The solenoid 1 is arranged along the axis L. As shown in FIG. In the following description, the direction parallel to the axis L is called the axial direction D1, the radial direction of a circle centered on the axis L is called the radial direction D2, and the direction along the circle centered on the axis L is called the circumferential direction. Further, the axial direction D1 may be defined with reference to the solenoid 1. For example, the direction in which the rod 9 moves away from the solenoid 1 is called the forward direction, and the direction in which the rod 9 approaches the solenoid 1 is also called the rearward direction. That is, in each figure, the direction of the arrow in the axial direction D1 is also referred to as the forward direction, and the direction opposite to the direction of the arrow in the axial direction D1 is also referred to as the rearward direction.

ソレノイド1は、固定磁極2と、蓋部材3と、ガイドパイプ4と、コイル5と、可動鉄心6と、非磁性リング7と、ケース8とを備える。ソレノイド1はロッド9をさらに備える。 A solenoid 1 includes a fixed magnetic pole 2 , a lid member 3 , a guide pipe 4 , a coil 5 , a movable iron core 6 , a non-magnetic ring 7 and a case 8 . Solenoid 1 further comprises a rod 9 .

図4は固定磁極2の縦断面図である。固定磁極2には、ロッド9が挿通される貫通孔2aが形成されている。貫通孔2aは軸線Lを中心とした円柱状である。すなわち、固定磁極2は、軸線Lを中心とした略円筒状の部材である。 4 is a longitudinal sectional view of the fixed magnetic pole 2. FIG. The fixed magnetic pole 2 is formed with a through hole 2a through which the rod 9 is inserted. The through hole 2a has a cylindrical shape centered on the axis L. As shown in FIG. That is, the fixed magnetic pole 2 is a substantially cylindrical member with the axis L as the center.

固定磁極2は、可動鉄心6に対向する後端面2b(第1端面に相当する)と、後端面2bの外側に後端面2bよりも突出する環状突部21とを有する。後端面2bは円環状である。環状突部21は、後端面2bよりも後方へ向かって突出する。また、環状突部21は、内周面21aと、突出端21bとを有する。内周面21aは、可動鉄心6の一部を取り囲む。突出端21bは、後端面2bよりも後方に位置する。突出端21bは、軸方向D1に直交する平坦面に形成されている。 The fixed magnetic pole 2 has a rear end face 2b (corresponding to a first end face) facing the movable core 6, and an annular protrusion 21 projecting outside the rear end face 2b beyond the rear end face 2b. The rear end face 2b is annular. The annular protrusion 21 protrudes rearward from the rear end surface 2b. Moreover, the annular protrusion 21 has an inner peripheral surface 21a and a protruding end 21b. The inner peripheral surface 21 a surrounds a portion of the movable core 6 . The projecting end 21b is positioned rearward of the rear end surface 2b. The projecting end 21b is formed on a flat surface perpendicular to the axial direction D1.

環状突部21は、径方向D2の厚みが全周に亘って一定の円筒状である。環状突部21の径方向D2の厚みは、ソレノイド1全体の大きさや使用環境の圧力にもよるが、0.3~1.5mmに形成される。環状突部21の径方向D2の厚みがこの範囲であれば、環状突部21の変形を防ぐことができる。 The annular protrusion 21 has a cylindrical shape with a constant thickness in the radial direction D2 over the entire circumference. The thickness of the annular protrusion 21 in the radial direction D2 is set to 0.3 to 1.5 mm, depending on the size of the solenoid 1 as a whole and the pressure in the operating environment. If the thickness of the annular protrusion 21 in the radial direction D2 is within this range, deformation of the annular protrusion 21 can be prevented.

軸方向D1から見たとき、環状突部21の面積(突出端21bの面積)は、ソレノイド1の大きさ、使用環境の圧力、要求される吸引力カーブ等に応じて設定される必要があるが、例えば後端面2bの面積の50%以下であるのが好ましく、25%以下であるのがより好ましい。後端面2bの面積と環状突部21の面積の面積比を調整することによって、吸引力カーブを適切な形状にコントロールすることができる。なお、後端面2bの面積とは、貫通孔2aを除いた円環状の面積である。 When viewed from the axial direction D1, the area of the annular protrusion 21 (the area of the projecting end 21b) needs to be set according to the size of the solenoid 1, the pressure in the operating environment, the required suction force curve, and the like. is, for example, preferably 50% or less of the area of the rear end face 2b, and more preferably 25% or less. By adjusting the ratio of the area of the rear end surface 2b and the area of the annular protrusion 21, the suction force curve can be controlled to have an appropriate shape. The area of the rear end face 2b is the area of the ring excluding the through hole 2a.

固定磁極2の外周面2cの後端には、凹部2dが形成されている。凹部2dは、固定磁極2の全周に亘って形成されており、ガイドパイプ4が嵌め込まれる。 A recess 2d is formed at the rear end of the outer peripheral surface 2c of the fixed magnetic pole 2. As shown in FIG. The recess 2d is formed along the entire circumference of the fixed magnetic pole 2, and the guide pipe 4 is fitted therein.

固定磁極2は、磁性材料により構成される。固定磁極2の材料としては、炭素量の少ない炭素鋼が好ましく、S10Cなど鉄材全般を使用することができる。 The fixed magnetic pole 2 is made of a magnetic material. As the material of the fixed magnetic pole 2, carbon steel having a low carbon content is preferable, and iron materials in general such as S10C can be used.

図5は蓋部材3の縦断面図である。蓋部材3は、軸線Lを中心とした略円柱状の部材である。すなわち、蓋部材3は、固定磁極2と同軸上に配置される。また、蓋部材3は、固定磁極2と軸方向D1に離れて配置される。 FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the lid member 3. As shown in FIG. The lid member 3 is a substantially cylindrical member centered on the axis L. As shown in FIG. That is, the lid member 3 is arranged coaxially with the fixed magnetic pole 2 . Also, the lid member 3 is arranged apart from the fixed magnetic pole 2 in the axial direction D1.

蓋部材3は、前方へ向かって突出する環状の連結部31を有する。連結部31には、ガイドパイプ4の後端が連結される。連結部31の内周面31aは、ガイドパイプ4の内周面4aと面一である(図2を参照)。 The lid member 3 has an annular connecting portion 31 projecting forward. A rear end of the guide pipe 4 is connected to the connecting portion 31 . An inner peripheral surface 31a of the connecting portion 31 is flush with the inner peripheral surface 4a of the guide pipe 4 (see FIG. 2).

蓋部材3は、非磁性材料により構成される。蓋部材3の材料としては、SUS304などの非磁性ステンレスを使用することができる。ただし、蓋部材3は、磁気特性への影響がほとんどないため、磁性材料により構成されてもよい。 The lid member 3 is made of a non-magnetic material. Non-magnetic stainless steel such as SUS304 can be used as the material of the lid member 3 . However, the lid member 3 may be made of a magnetic material because it has little effect on the magnetic properties.

図6はガイドパイプ4、可動鉄心6、及びロッド9の縦断面図である。ガイドパイプ4は、磁性材料により構成された2つの円筒状部材によって非磁性材料により構成された円筒状部材を挟み込んだ構造を有する。本実施形態において、ガイドパイプ4は、第1磁性パイプ41と第2磁性パイプ42とによって非磁性パイプ43を軸方向D1の両側から挟み込んだ構造を有する。第1磁性パイプ41、第2磁性パイプ42、及び非磁性パイプ43は、互いに同軸上に配置されている。また、ガイドパイプ4は、固定磁極2と同軸上に配置される。 FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the guide pipe 4, movable iron core 6, and rod 9. As shown in FIG. The guide pipe 4 has a structure in which a cylindrical member made of a non-magnetic material is sandwiched between two cylindrical members made of a magnetic material. In this embodiment, the guide pipe 4 has a structure in which a non-magnetic pipe 43 is sandwiched between the first magnetic pipe 41 and the second magnetic pipe 42 from both sides in the axial direction D1. The first magnetic pipe 41, the second magnetic pipe 42, and the non-magnetic pipe 43 are arranged coaxially with each other. Also, the guide pipe 4 is arranged coaxially with the fixed magnetic pole 2 .

第1磁性パイプ41、第2磁性パイプ42、及び非磁性パイプ43の肉厚は、すべて同じであり、ガイドパイプ4は、全体として肉厚が一定の円筒状である。ガイドパイプ4の肉厚は、例えば0.3~2.5mmである。 The thicknesses of the first magnetic pipe 41, the second magnetic pipe 42, and the non-magnetic pipe 43 are all the same, and the guide pipe 4 has a cylindrical shape with a uniform thickness as a whole. The thickness of the guide pipe 4 is, for example, 0.3-2.5 mm.

第1磁性パイプ41及び第2磁性パイプ42は、S10Cなどの磁性材料により構成される。また、非磁性パイプ43は、SUS304などの非磁性材料により構成される。第1磁性パイプ41と第2磁性パイプ42は、非磁性パイプ43に拡散接合される。 The first magnetic pipe 41 and the second magnetic pipe 42 are made of a magnetic material such as S10C. Also, the non-magnetic pipe 43 is made of a non-magnetic material such as SUS304. The first magnetic pipe 41 and the second magnetic pipe 42 are diffusion-bonded to the non-magnetic pipe 43 .

ガイドパイプ4は、一端4bが固定磁極2に連結され、他端4cが蓋部材3に連結される。具体的には、第1磁性パイプ41が、固定磁極2の凹部2dに溶接され、第2磁性パイプ42が、蓋部材3の連結部31に溶接される。 The guide pipe 4 has one end 4b connected to the fixed magnetic pole 2 and the other end 4c connected to the lid member 3 . Specifically, the first magnetic pipe 41 is welded to the recess 2 d of the fixed magnetic pole 2 , and the second magnetic pipe 42 is welded to the connecting portion 31 of the lid member 3 .

コイル5は、図1に示すように、ガイドパイプ4の外周側に配置される。コイル5は、固定磁極2の一部とガイドパイプ4の一部を取り囲む。また、コイル5は、ケース8により覆われている。ソレノイド1は、コイル5に電流を流すことにより、可動鉄心6がガイドパイプ4の内周面4aに案内されながら軸方向D1に移動するように構成されている。 The coil 5 is arranged on the outer peripheral side of the guide pipe 4, as shown in FIG. A coil 5 surrounds part of the fixed pole 2 and part of the guide pipe 4 . Also, the coil 5 is covered with a case 8 . The solenoid 1 is configured such that the movable iron core 6 moves in the axial direction D<b>1 while being guided by the inner peripheral surface 4 a of the guide pipe 4 by applying a current to the coil 5 .

コイル5は、ボビン51と、コイル線52と、外装モールド53とを備える。ボビン51は、略円筒状に形成されている本体部分と、本体部分の軸方向D1の両端に形成されているフランジとを有する。コイル線52は、ボビン51の2つのフランジの間における本体部分に巻き付けられている。コイル線52には不図示の制御装置が接続されて、制御した電流が流される。外装モールド53は、ボビン51とともにコイル線52を収容する。 The coil 5 includes a bobbin 51 , a coil wire 52 and an outer mold 53 . The bobbin 51 has a substantially cylindrical body portion and flanges formed at both ends of the body portion in the axial direction D1. A coil wire 52 is wound on the body portion of the bobbin 51 between the two flanges. A control device (not shown) is connected to the coil wire 52 to allow a controlled current to flow. The outer mold 53 accommodates the coil wire 52 together with the bobbin 51 .

可動鉄心6は、ガイドパイプ4に収容され、固定磁極2と同軸上で軸方向D1に移動する。可動鉄心6は、軸線Lを中心とした略円柱状に形成されている。可動鉄心6の外周面6aは、ガイドパイプ4の内周面4aと摺動する。 The movable core 6 is accommodated in the guide pipe 4 and moves coaxially with the fixed magnetic pole 2 in the axial direction D1. The movable iron core 6 is formed in a substantially cylindrical shape with the axis L as the center. An outer peripheral surface 6 a of the movable iron core 6 slides on an inner peripheral surface 4 a of the guide pipe 4 .

可動鉄心6は、前端面6b(第2端面に相当する)と、前端面6bの外側に前端面6bよりも低くなった環状段差部61を有する。前端面6bは、固定磁極2の後端面2bに対向する。前端面6bは、後端面2bと略同じ外径を有する円板状である。 The movable iron core 6 has a front end face 6b (corresponding to a second end face) and an annular stepped portion 61 outside the front end face 6b that is lower than the front end face 6b. The front end face 6 b faces the rear end face 2 b of the fixed magnetic pole 2 . The front end face 6b is disc-shaped and has substantially the same outer diameter as the rear end face 2b.

環状段差部61は、可動鉄心6の外周面6aの前端を切り欠いた形態で形成されている。環状段差部61には、固定磁極2の環状突部21が挿入される。 The annular stepped portion 61 is formed by notching the front end of the outer peripheral surface 6a of the movable iron core 6 . The annular protrusion 21 of the fixed magnetic pole 2 is inserted into the annular stepped portion 61 .

環状段差部61は、内壁面61aと、段差面61bとを有する。内壁面61aは、環状突部21の内周面21aと隙間をあけて対向する。段差面61bは、前端面6bよりも後方に位置する。段差面61bは、環状突部21の突出端21bと対向する。段差面61bは、軸方向D1に直交する平坦面に形成されている。 The annular stepped portion 61 has an inner wall surface 61a and a stepped surface 61b. The inner wall surface 61a faces the inner peripheral surface 21a of the annular projection 21 with a gap therebetween. The step surface 61b is positioned rearward of the front end surface 6b. The step surface 61b faces the projecting end 21b of the annular projection 21. As shown in FIG. The step surface 61b is formed as a flat surface perpendicular to the axial direction D1.

非磁性リング7は、固定磁極2と可動鉄心6の間に配置される。具体的には、非磁性リング7は、環状突部21の突出端21bと、環状段差部61の内壁面61aと、環状段差部61の段差面61bと、ガイドパイプ4の内周面4aとで囲まれた空間に配置される。非磁性リング7は、環状段差部61の内壁面61aに嵌合されており、可動鉄心6とともに移動する。 A non-magnetic ring 7 is arranged between the fixed magnetic pole 2 and the movable core 6 . Specifically, the non-magnetic ring 7 includes the projecting end 21b of the annular protrusion 21, the inner wall surface 61a of the annular stepped portion 61, the stepped surface 61b of the annular stepped portion 61, and the inner peripheral surface 4a of the guide pipe 4. placed in a space surrounded by The non-magnetic ring 7 is fitted to the inner wall surface 61 a of the annular stepped portion 61 and moves together with the movable core 6 .

非磁性リング7は、環状突部21の突出端21bと環状段差部61の段差面61bとで挟まれたときに、固定磁極2の後端面2bと可動鉄心6の前端面6bとの間に空隙G(図3を参照)を形成する。このように、非磁性リング7は、固定磁極2に対する可動鉄心6の位置決めを行う。空隙Gは、例えば0.1~0.5mmに設定される。 The non-magnetic ring 7 is sandwiched between the projecting end 21b of the annular protrusion 21 and the stepped surface 61b of the annular stepped portion 61, and is positioned between the rear end surface 2b of the fixed magnetic pole 2 and the front end surface 6b of the movable core 6. A gap G (see FIG. 3) is formed. Thus, the non-magnetic ring 7 positions the movable core 6 with respect to the fixed magnetic pole 2 . The gap G is set to 0.1 to 0.5 mm, for example.

非磁性リング7は、円筒状に形成されている。非磁性リング7の外周面は、ガイドパイプ4の内周面と離れている。非磁性リング7は、環状突部21と環状段差部61の間に嵌らないように厚みが環状突部21の内周面21aと環状段差部61の内周面61a間のクリアランス以上、非磁性リング7が摺動抵抗とならないように環状段差部61bの幅未満に設定され、例えば円筒の肉厚が0.3~1.4mmに形成される。また、非磁性リング7の高さは、吸引力カーブ形状と可動鉄心6の移動距離(ストローク)に応じて設定され、1.0~3.0mmに形成される。本実施形態の非磁性リング7は、円筒の肉厚が0.7mm、高さが1.3mmに形成されている。 The non-magnetic ring 7 is formed in a cylindrical shape. The outer peripheral surface of the non-magnetic ring 7 is separated from the inner peripheral surface of the guide pipe 4 . The non-magnetic ring 7 has a thickness greater than the clearance between the inner peripheral surface 21 a of the annular protrusion 21 and the inner peripheral surface 61 a of the annular stepped portion 61 so as not to fit between the annular protrusion 21 and the annular stepped portion 61 . The magnetic ring 7 is set to be less than the width of the annular stepped portion 61b so that the magnetic ring 7 does not act as a sliding resistance, and the thickness of the cylinder is formed to be 0.3 to 1.4 mm, for example. The height of the non-magnetic ring 7 is set according to the attractive force curve shape and the moving distance (stroke) of the movable iron core 6, and is formed to be 1.0 to 3.0 mm. The non-magnetic ring 7 of this embodiment is formed to have a cylindrical thickness of 0.7 mm and a height of 1.3 mm.

非磁性リング7は、非磁性材料により構成される。非磁性リング7の材料としては、SUS304などの非磁性ステンレスを使用することができる。 The non-magnetic ring 7 is made of a non-magnetic material. Nonmagnetic stainless steel such as SUS304 can be used as the material of the nonmagnetic ring 7 .

ケース8は、図1に示すように、コイル5の外周側に位置してコイル5を覆う。ケース8は、固定磁極2及びガイドパイプ4に固定される。 The case 8 is located on the outer peripheral side of the coil 5 and covers the coil 5, as shown in FIG. A case 8 is fixed to the fixed magnetic pole 2 and the guide pipe 4 .

ロッド9は、例えば不図示のばねによって可動鉄心6の前端面6bに対して常時押し付けられている。これにより、ロッド9は、可動鉄心6とともに軸方向D1に移動する。ロッド9は、固定磁極2の貫通孔2aを挿通する。 The rod 9 is always pressed against the front end face 6b of the movable iron core 6 by, for example, a spring (not shown). Thereby, the rod 9 moves in the axial direction D1 together with the movable iron core 6 . The rod 9 is inserted through the through hole 2 a of the fixed magnetic pole 2 .

なお、ソレノイド1は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものではない。また、ソレノイド1は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記した複数の実施形態の各構成や各方法等を任意に採用して組み合わせてもよく、さらに、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に一つ又は複数選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。 It should be noted that the solenoid 1 is not limited to the configuration of the embodiment described above, nor is it limited to the effects described above. Further, it goes without saying that the solenoid 1 can be modified in various ways without departing from the gist of the present invention. For example, each configuration, each method, etc. of the plurality of embodiments described above may be arbitrarily adopted and combined, and further, one or more of the configurations, methods, etc. according to the various modifications described below may be arbitrarily selected. , of course, may be employed in the configurations, methods, and the like according to the above-described embodiments.

上記実施形態に係るソレノイド1においては、非磁性リング7は、環状段差部61の内壁面61aに嵌合されている、という構成である。しかしながら、ソレノイド1は、かかる構成に限られない。非磁性リング7は、ガイドパイプ4の内周面4aに嵌合されている、という構成でもよい。このとき、非磁性リング7の内周面は、環状段差部61の内壁面61aと離れているのが好ましい。 In the solenoid 1 according to the above embodiment, the non-magnetic ring 7 is fitted to the inner wall surface 61 a of the annular stepped portion 61 . However, the solenoid 1 is not limited to such a configuration. The non-magnetic ring 7 may be fitted to the inner peripheral surface 4 a of the guide pipe 4 . At this time, the inner peripheral surface of the non-magnetic ring 7 is preferably separated from the inner wall surface 61 a of the annular stepped portion 61 .

1…ソレノイド、2…固定磁極、2a…貫通孔、2b…後端面(第1端面)、2c…外周面、2d…凹部、3…蓋部材、4…ガイドパイプ、4a…内周面、4b…一端、4c…他端、5…コイル、6…可動鉄心、6a…外周面、6b…前端面(第2端面)、7…非磁性リング、8…ケース、9…ロッド、21…環状突部、21a…内周面、21b…突出端、31…連結部、31a…内周面、41…第1磁性パイプ、42…第2磁性パイプ、43…非磁性パイプ、51…ボビン、52…コイル線、53…外装モールド、61…環状段差部、61a…内壁面、61b…段差面、G…空隙、D1…軸方向、D2…径方向、L…軸線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Solenoid, 2... Fixed magnetic pole, 2a... Through hole, 2b... Rear end face (first end face), 2c... Outer peripheral face, 2d... Recessed part, 3... Lid member, 4... Guide pipe, 4a... Inner peripheral face, 4b One end 4c Other end 5 Coil 6 Movable iron core 6a Outer peripheral surface 6b Front end surface (second end surface) 7 Non-magnetic ring 8 Case 9 Rod 21 Annular protrusion Parts 21a... Inner peripheral surface 21b... Protruding end 31... Connecting part 31a... Inner peripheral surface 41... First magnetic pipe 42... Second magnetic pipe 43... Non-magnetic pipe 51... Bobbin 52... Coil wire 53 Exterior mold 61 Annular stepped portion 61a Inner wall surface 61b Stepped surface G Gap D1 Axial direction D2 Radial direction L Axial line

Claims (6)

磁性材料により構成された円筒状部材からなる固定磁極と、
前記固定磁極と軸方向に離れて配置される蓋部材と、
磁性材料により構成された2つの円筒状部材によって非磁性材料により構成された円筒状部材を挟み込んだ構造を有し、一端が前記固定磁極に連結され、他端が前記蓋部材に連結されるガイドパイプと、
前記ガイドパイプの外周側に配置されるコイルと、
前記ガイドパイプに収容され、前記固定磁極と同軸上で軸方向に移動可能な可動鉄心と、
非磁性材料により構成され、前記固定磁極と前記可動鉄心の間に配置される非磁性リングとを備え、
前記固定磁極は、前記可動鉄心に対向する第1端面と、前記第1端面の外側に前記第1端面よりも突出する環状突部とを有し、
前記可動鉄心は、前記第1端面に対向する第2端面と、前記第2端面の外側に前記第2端面よりも低くなった環状段差部とを有し、
前記非磁性リングは、前記環状突部の突出端と前記環状段差部の段差面とで挟まれて、前記第1端面と前記第2端面との間に空隙を形成する、ソレノイド。
a fixed magnetic pole made of a cylindrical member made of a magnetic material;
a cover member arranged apart from the fixed magnetic pole in the axial direction;
A guide having a structure in which a cylindrical member made of a non-magnetic material is sandwiched between two cylindrical members made of a magnetic material, one end of which is connected to the fixed magnetic pole and the other end of which is connected to the lid member. a pipe;
a coil arranged on the outer peripheral side of the guide pipe;
a movable iron core housed in the guide pipe and axially movable coaxially with the fixed magnetic pole;
A non-magnetic ring made of a non-magnetic material and arranged between the fixed magnetic pole and the movable iron core,
The fixed magnetic pole has a first end face facing the movable iron core and an annular protrusion projecting outside the first end face beyond the first end face,
The movable iron core has a second end face facing the first end face, and an annular stepped portion located outside the second end face and lower than the second end face,
The solenoid, wherein the non-magnetic ring is sandwiched between the protruding end of the annular projection and the stepped surface of the annular stepped portion to form a gap between the first end face and the second end face.
前記非磁性リングは、前記環状段差部の内壁面に嵌合されている、請求項1に記載のソレノイド。 2. The solenoid according to claim 1, wherein said non-magnetic ring is fitted to the inner wall surface of said annular stepped portion. 前記非磁性リングの外周面は、前記ガイドパイプの内周面と離れている、請求項1又は2に記載のソレノイド。 3. The solenoid according to claim 1, wherein the outer peripheral surface of said non-magnetic ring is separated from the inner peripheral surface of said guide pipe. 前記環状突部の突出端及び前記環状段差部の段差面は、前記軸方向に直交する平坦面にそれぞれ形成されている、請求項1~3の何れか1項に記載のソレノイド。 4. The solenoid according to any one of claims 1 to 3, wherein the protruding end of said annular protrusion and the stepped surface of said annular stepped portion are each formed on a flat surface orthogonal to said axial direction. 前記第1端面及び前記第2端面は、互いに平行な平坦面である、請求項1~4の何れか1項に記載のソレノイド。 5. The solenoid according to claim 1, wherein said first end surface and said second end surface are flat surfaces parallel to each other. 前記軸方向から見たとき、前記環状突部の面積は、前記第1端面の面積の50%以下である、請求項1~5の何れか1項に記載のソレノイド。 6. The solenoid according to any one of claims 1 to 5, wherein an area of said annular protrusion is 50% or less of an area of said first end face when viewed from said axial direction.
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